СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ  ДИАГНОСТИКИ  ТОКСИЧНЫХ  КОМПОНЕНТОВ  КРОВИ  ПРИ  ЭНДОТОКСИКОЗАХ

Туйчибоева  Мадина  Назиржоновна

соискатель  курса  «Лабораторное  дело»  Таджикского  института  последипломной  подготовки  медицинских  кадров  Министерства  здравоохранения  Республики  Таджикистан,  Республика  Таджикистан,  г.  Душанбе

E -mail:  madina.tuychiboeva.84@mail.ru

Козлов  Антон  Владимирович

д-р  мед.  наук,  проф.,  зав.  кафедрой  лабораторной  клинической  диагностики  Санкт-Петербургской  медицинской  академии  последипломного  образования,  РФ,  г.  Санкт-Петербург.

Шукуров  Турсунбой

д-р  хим.  наук,  зав.  лабораторий  молекулярной  спектроскопии  Физико-технического  института  им.  С.У.  Умарова  Академии  наук  Республики  Таджикистан,  Республика  Таджикистан,  г.  Душанбе

IMPROVING  DIAGNOSIS  OF  TOXIC  BLOOD  COMPONENTS  IN  ENDOTOXEMIA

Tuychiboeva  Madina

competitor  course  "Laboratory  work"  of  Tajik  Institute  of  Postgraduate  medical  training  Ministry  of  Health  of  the  Republic  of  Tajikistan,  Dushanbe

Kozlov  Anton

doc.  med.  sciences,  prof.,  Head.  the  Department  of  Clinical  laboratory  diagnostics of  the  St.  Petersburg  Medical  Academy  of  Postgraduate  Education,  Russia  St.  Petersburg

Shukurov  Tursunboy

doc.  chem.  sciences,  Head.  Laboratory  of  Molecular  Spectroscopy

of  the  S.U.Umarov  Physical-Technical  Institute

Academy  of  Sciences  of  the  Republic  of  Tajikistan,  Dushanbe

АННОТАЦИЯ

Для  совершенствования  диагностики  токсичных  компонентов  крови  при  эндотоксикозах  применён  метод  молекулярной  инфракрасной  спектроскопии,  приведены  ИК-спектры  и  дана  сравнительная  оценка  его  применения  с  учётом  оперативности,  эффективности,  информативности,  доступности  и  экономичности.

ABSTRACT

To  improve  diagnosis  of  toxic  components  of  blood  at  endotoxemia  applied  the  method  of  molecular  infrared  spectroscopy,  shows  the  obtained  IR-  specters  and  the  comparative  evaluation  of  its  application,  taking  into  account  the  efficiency,  effectiveness,  information  content,  accessibility  and  efficiency.

Ключевые  слова:   эндотоксикоз;  токсичные  компоненты  крови,  молекулы  средних  масс;  молекулярная  ИК-спектроскопия.

Keywords:   endotoxemia;  toxic  blood  components;  medium-weight  molecules;  molecular  infrared  spectroscopy.

Эндотоксикоз  остается  одной  из  наиболее  актуальных  проблем  в  структуре  современной  соматической  патологии.  Общая  летальность  даже  в  крупных,  хорошо  оснащённых  клиниках  не  опускается  ниже  24—35  %  при  первой  степени  интоксикации,  при  второй  степени  —  60—70  %,  а  при  развитии  у  пациента  полиорганной  недостаточности  —  достигает  80—90  %.  Очень  важным  и  малоизученным  направлением  в  проблеме  эндотоксикоза  продолжает  оставаться  вопрос  ранней  её  диагностики  и  определения  степени  её  тяжести,  которые  на  сегодняшний  день  являются  весьма  актуальными,  так  как  определяют  своевременность  выбора  лечения  и  результаты  его  исхода  [2].

К  настоящему  времени  сформировалось  большое  количество  и  разнообразие  методов  диагностики  токсичных  компонентов  крови  при  эндотоксикозах,  они  основаны  на  диагностике  количественных  показателей  крови  больных,  которые  уже  претерпели  какие-  либо  изменения,  т.  е.  констатируют  изменения  тех  или  иных  показателей  крови,  наступившие  в  результате  прогрессирования  патологии,  поскольку  больные  обращаются  за  помощью  почувствовав  недомогание,  когда  организм  не  в  силах  бороться  с  недугом  самостоятельно  и  требуется  внешнее  вмешательство.  С  другой  стороны,  все  изменения  в  составе  крови  начинаются  на  уровне  изменений  в  структурных  и  межмолекулярных  связей,  которые  происходят  на  самых  начальных  стадиях  любой  патологии.  В  дальнейшем  эти  межмолекулярные  изменения  перерастают  в  количественные  показатели  тех  или  иных  компонентов  крови,  которые  регистрируются  различными  лабораторными  методами. 

Проведённый  анализ  биохимических  и  гель-хроматографических  методов  исследования  токсичных  компонентов  крови  больных  эндотоксикозами  показал,  что  изученные  методы  имеют  в  своём  арсенале  как  много  положительных  сторон,  так  и  некоторые  недостатки  [1,  3]. 

Так,  биохимический  метод  исследования  позволяет  получать  большой  объём  очень  важной  и  необходимой  информации  о  всех  изменениях,  которые  происходят  в  составе  крови  и  его  компонентах.  К  основным  недостатками  метода  можно  отнести:  травматичность,  трудоёмкость,  долгосрочность,  необходимость  использования  самых  разнообразных  реактивов,  химикатов  и  инвентаря,  оборудования,  существование  большого  количества  разнообразных  методов  исследования,  присутствие  ошибки  человеческого  фактора  и  другое.

Метод  гель-хроматографии  хоть  и  является  высокоэффективным  и  способным  в  колонке  разделять  по  молекулярной  массе  все  компоненты  на  различные  фракции,  регистрировать  их  в  виде  хроматограммы,  и  оценивать  их  количественные  значения  не  сопоставляя  пики  отдельных  фракций,  а  только  оценивая  их  площадь,  трудоёмок,  неоперативен  и  практически  недоступен,  так  как  требует  применения  дорогостоящего  оборудования,  разнообразных  реактивов,  химикатов,  и  специального  лабораторного  инвентаря  [4]. 

Оба  метода  способны  регистрировать  изменения  количественных  значений  отдельных  компонентов,  и  не  эффективны  при  диагностике  эндотоксикозов  на  начальных  стадиях  заболевания,  когда  количественные  характеристики  тех  или  иных  компонентов  крови  мало  отличаются  от  нормы,  на  самом  начальном  уровне  зарождения  патологии  —  эндотоксикоза.

Метод  молекулярной  ИК-спектроскопии  позволяет,  не  разлагая  вещество,  проводить  его  идентификацию,  установить  состав,  определить  присутствие  различных  групп  и  связей,  свободных  радикалов,  исследовать  меж-  и  внутримолекулярные  взаимодействия  и  структуры.  ИК-спектроскопия  используется  для  качественного  и  количественного  исследования  состава  крови  на  молекулярном  уровне,  по  исследованию  характерных  полос  поглощения  отдельных  функциональных  групп.  Это  явилось  основанием  использования  метода  ИК-спектроскопии  для  исследования  крови  и  её  токсичных  компонентов  с  целью  улучшения  диагностики  эндотоксикозов  в  комплексе  с  традиционными  методами  исследования. 

Нами  проведено  исследование  показателей  токсичности  крови  [5]:  у  здоровых  доноров  (n=20)  и  больных  эндотоксикозами  разной  степени  эндогенной  интоксикации  организма  I  ст.  ЭИ  (n=  28),  II  ст.  ЭИ  (n=  54)  и  III  ст.  ЭИ  (n=  101).  Результаты  исследований  представлены  в  табл.1,  а  образцы  зарегистрированных  их  ИК-спектров  крови,  приведены  на  рис.  1. 

Кривая  1  (рис.  1),  отражает  зарегистрированный  ИК-спектр  практически  здорового  донора.  Биохимические  показатели  крови  —  основных  маркеров  интоксикации  организма:  мочевина  —  4,8  ммоль/л;  креатинин  —  88,7  мкмоль/л;  МСМ  —  0,18  (λ=  254  нм)  и  0,22  (λ=  280  нм);  МДА  —  59,2  нм  в  мл;  СОД  —  1,85  усл.  ед.;  НТ  —  7,0  ед.  в  1  мл;  ЦИК  —  41,4  усл.  ед.;  ЭКА  —  43,5  г/л;  ОКА  —  49,4  г/л;  ТП  —  22,5  мин;  ЛИИ  —  1,05  усл.  ед.;  ИИ  —  1,45  усл.  ед.;  Ит  —  0,12  усл.  ед.  Показатели  соответствуют  норме.

Таблица  1.

Показатели  токсичности  крови  у  здоровых  и  больных  эндотоксикозами  по  стадиям  интоксикации  (M ±m)

Примечание:  Р<0,01  по  отношению  к  контрольной  группе. 

Рисунок  1.  ИК-спектры  плазма  крови  больных  эндотоксикозами:  1  —  контрольная  группа;  2  —  I   степень  эндотоксикоза;  3  —  II  степень  эндотоксикоза;  4  —  III  степень  эндотоксикоза

Кривая  2,  отражает  зарегистрированный  ИК-спектр  больного  эндотоксикозом  I  степени  тяжести,  который  развился  в  результате  прогрессирования  у  больного  перитонита.  Биохимические  показатели  крови  —  основных  маркеров  интоксикации  организма:  мочевина  —  11,8  ммоль/л;  креатинин  —  122,5  мкмоль/л;  МСМ  —  0,34  (λ=  254  нм)  и  0,38  (λ=  280  нм);  МДА  —  90,2  нм  в  мл;  СОД  —  2,8  усл.  ед.;  НТ  —  31,0  ед.  в  1  мл;  ЦИК  —  75,4  усл.  ед.;  ЭКА  —  34,1  г/л;  ОКА  —  40,4  г/л;  ТП  —  12  мин;  ЛИИ  —  2,2  усл.  ед.;  ИИ  —  6,0  усл.  ед.;  Ит  —  0,25  усл.  ед.  Показатели  токсичности  крови  достоверно  соответствуют  показателям  больных  эндотоксикозами  I  степени  интоксикации  организма.

Кривая  3,  отражает  зарегистрированный  ИК-спектр  больного  С  эндотоксикозом  II  степени  тяжести,  который  развился  в  результате  прогрессирования  у  больного  острой  почечной  недостаточности.  Биохимические  показатели  крови:  мочевина  —  17,5  ммоль/л;  креатинин  —  180,2  мкмоль/л;  МСМ  —  0,43  (λ=  254  нм)  и  0,51  (λ=  280  нм);  МДА  —  120,7  нм  в  мл;  СОД  —  3,8  усл.  ед.;  НТ  —  43,7  ед.  в  1  мл;  ЦИК  —  85,4  усл.  ед.;  ЭКА  —  23,5  г/л;  ОКА  —  34,8  г/л;  ТП  —  8,7  мин;  ЛИИ  —  4,2  усл.  ед.;  ИИ  —  13,9  усл.  ед.;  Ит  —  0,75  усл.  ед.  Показатели  токсичности  крови  достоверно  соответствуют  показателям  больных  эндотоксикозами  II  степени  интоксикации  организма.

Кривая  4,  отражает  зарегистрированный  ИК-спектр  больного  D  эндотоксикозом  III  степени  тяжести,  который  развился  в  результате  прогрессирования  у  больного  сепсиса.  Биохимические  показатели  крови:  мочевина  —  21,4  ммоль/л;  креатинин  —  208,5  мкмоль/л;  МСМ  —  0,62  (λ=  254  нм)  и  0,68  (λ=  280  нм);  МДА  —  132,9  нм  в  мл;  СОД  —  5,2  усл.  ед.;  НТ  —  53,7  ед.  в  1  мл;  ЦИК  —  105,6  усл.  ед.;  ЭКА  —  18,5  г/л;  ОКА  —  24,2  г/л;  ТП  —  4,7  мин;  ЛИИ  —  6,3  усл.  ед.;  ИИ  —  23,5  усл.  ед.;  Ит  —  0,95  усл.  ед.  Показатели  токсичности  крови  достоверно  соответствуют  показателям  больных  эндотоксикозами  III  степени  интоксикации  организма.

Основные  положения  пиков  и  частоты  максимумов  интенсивности  полос  поглощения  ИК-спектров,  представлены  в  табл.  2. 

Таблица  2.

Положение  пиков  и  частоты  максимумов  их  поглощения  ИК-спектров  здорового  донора  и  больных  эндотоксикозами

Спектры  существенно  отличаются  друг  от  друга  по  форме,  интенсивности,  положению  частоты  максимума  отдельных  полос,  а  также  по  интегральной  интенсивности.  При  I—III  степени  ЭИ  (крив.2—4),  в  области  частот  3600—2500  см^-1  проявляется  широкая  полоса  с  частотой  максимума  (ν_макс.)  3230  см^-1,  относящийся  к  валентными  колебаниями  -ОН  и  -NH  групп,  а  слабая  полоса  в  области  частот  2960—2820  см^-1  относятся  к  валентным  колебаниям  связи  -СН.  У  больных  при  начальной  стадии  эндотоксикоза  (крив.2),  происходит  сильное  увеличении  интенсивности  слабой  полосы  с  ν_макс.  2920  см^-1  и  общей  интенсивности  полосы  проявляющейся  в  области  частот  3600—2500  см^-1.  Более  сильные  изменения  в  данной  области  частот  наблюдается  в  спектрах  контрольной  группы  (практически  здоровых  доноров),  где  происходит  сильное  увеличение  интенсивности  полосы  с  ν_макс.  2920  см^-1  и  перекрывает  полосу  3230  см^-1,  при  этом  наблюдается  общее  уменьшение  интенсивности  полос.

Для  полос  поглощения  проявляющихся  в  области  частот  1800—400  см^-1  также  наблюдаются  существенные  изменения  форм,  положения  ν_макс.  и  изменения  интенсивностей.  При  III  стадии  в  области  частот  1660—1360  см^-1  наблюдаются  интенсивные  полосы  с  ν_макс.  1632  и  1520  см^-1  и  следы  двух  слабых  пиков.  У  больных  контрольной  и  I  стадии  эндотоксикоза  происходит  слияние  полос  с  ν_макс.  1632  и  1520  см^-1  и  сильное  увеличении  интенсивности  очень  слабой  полосы  при  1435  см^-1.

Преимущества  метода  заключаются  в  следующем:  для  диагностики  достаточно  1—2  капли  крови  больных;  для  записи  ИК-спектра  не  требуются  химические  реактивы;  регистрация  ИК-спектров  позволяет  полностью  исключить  неточности  и  ошибки  связанные  с  человеческим  фактором;  по  результатам  исследования  ИК-спектров  в  динамике,  можно  достоверно  оценивать  степень  интоксикации  организма  и  эффективность  курса  проводимого  лечения;  метод  ИК-спектроскопии  прост,  доступен,  оперативен  и  экономичен.

К  недостаткам  метода  можно  отнести  необходимость  наличия  полной  базы  данных  (эталонов)  разных  нозологических  патологий  (от  нормы  до  всех  стадий  разнообразных  изменений  основных  показателей  состояния  организма)  для  сравнения.

Таким  образом,  на  основании  проведённых  исследований  можно  заключить,  что  в  настоящее  время  наиболее  целесообразным  при  диагностике  эндотоксикозов  на  ранних  стадиях  заболевания,  считается  дополнение  традиционных  биохимических  исследований,  ИК-спектрами  крови  больных  с  подробной  интерпретацией.  Это  позволит  своевременно  распознать  начало  патологических  процессов  в  организме,  когда  временной  фактор  играет  решающую  роль  в  определении  тактики  лечения  данной  категории  больных,  а  также  в  исходе  течения  заболевания.

Список  литературы:

1.Афанасьева  А.Н.  Сравнительная  оценка  уровня  эндогенной  инкоксикации  у  лиц  разных  возрастных  групп  //  Клин.  Лаб.  Диаг.  —  2004.  —  №  6.  —  С.  11—13.

2.Диагностика  и  лечение  эндотоксикоза  при  острых  экзогенных  отравлениях  /  Е.А.  Лужников,  Ю.С.  Гольдфарб,  А.М.  Марупов,  В.А.  Маткевич,  С.И.  Петров,  А.Н.  Ельков  //  Основные  общепатологические  и  клинические  закономерности  развития  критических  и  постреанимационных  состояний  и  принципы  их  коррекции:  материалы  конф.,  г.  Москва,  3—6  нояб.  2003  г.  М.:  ГУ  НИИ  общей  реаниматологии  РАМН,  2003.  —  С.  94—98.

3.Туйчибоева  М.Н.,  Шукуров  Т.  Анализ  современных  лабораторных  методов  диагностики  токсичных  компонентов  крови  больных  эндотоксикозами.//  Ж.  Здравоохранения  Таджикистана.  Душанбе,  —  2010,  —  №  4,  —  С.  166—169.

4.Туйчибоева  М.Н.,  Шукуров  Т.  Изучение  работ  с  применением  методов  гель-хроматографии  в  диагностике  токсичных  компонентов  крови  больных  эндотоксикозами.//  Ж.Здравоохранения  Таджикистана.  Душанбе,  —  2010,  —  №  4,  —  С.  169—171.

5.Туйчибоева  М.Н.,  Муродов  А.М.,  Шукуров  Т.,  Шумилина  О.В.  Сравнительная  оценка  эффективности  и  экономичности  применения  современных  методов  диагностики  токсичных  компонентов  крови  при  эндотоксикозах.//  Научно-практический  журнал  Таджикского  Института  Последипломной  Подготовки  Медицинских  Кадров.  Душанбе,  —  2013.  —  №  3.  —  С.  68—79.